[0001] Die Erfindung betrifft eine Überwachungsschaltung für Digitalsignale in einer getakteten
Schaltung, insbesondere in einer getakteten Schaltung mit sehr hoher Taktfrequenz.
[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Einsatz in einer getakteten Schaltung
eine Überwachungsschaltung anzugeben, mit der festgestellt werden kann, ob ein Nutz-Datensignal
vorliegt oder nicht
[0003] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Überwachungsschaltung nach der Lehre des Hauptanspruchs.
Dabei wird davon ausgegangen, daß bei Vorhandensein eines Nutzsignals ein häufiger
Wechsel der Signalpegel erfolgt und daß bei einer Störung der Signalpegel konstant
bleibt.
[0004] Eine derartige Überwachungsschaltung ist vorzugsweise dort verwendbar, wo nicht die
Art eines auftretenden Fehlers zu ermitteln ist, sondern der Ort, an dem der Fehler
auftritt.
[0005] Vorteilhafte Ausgestaftungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
[0006] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme
der beiliegenden Zeichnung weiter erläutert.
[0007]
Figur 1 zeigt das Blockschaltbild eines einfachen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Überwachungsschaltung.
Figur 2 zeigt das Blockschaltbild eines integrierten Koppelfeldbausteins mit einer
erfindungsgemäßen Überwachungsschattung.
[0008] Figur 1 zeigt zunächst eine zu überwachende Datenleitung Data. Die Datenleitung Data
ist mit dem Takteingang. eines ersten Datenflipflops 1 verbunden. Der Dateneingang
D des ersten Datenflipflops 1 ist mit einem Spannungspegel verbunden, der dem logischen
Wert "1" entspricht Immer dann, wenn der Signalzustand auf der Datenleitung Data von
"0" auf "1" wechselt, wird das erste Datenflipflop
1 gesetzt, d.h. am Ausgang Q erscheint der logische Wert "1". Am Ausgang Q des ersten
Datenflipflops 1 kann somit abgelesen werden, ob auf der Datenleitung Data seit dem
letzten Rücksetzen des Datenflipflops 1 Daten übertragen wurden. Der Rücksetzeingang
CI des ersten Datenflipflops 1 ist mit dem Ausgang Q eines Frequenzteilers 2 verbunden.
Der Eingang des Frequenzteilers 2 ist mit einer Taktleitung Clock verbunden, die auch
den Takt angibt mit dem auf der Datenleitung Data Daten übertragen werden. Die Taktfrequenz
f wird im Frequenzteiler 2 durch einen Faktor n geteilt Dieser Faktor n wird beispielsweise
so gewählt, daß zwischen zwei Rücksetzimpulsen für das Datenflipflop 1 bei Übertragung
auf der Datenleitung Data mindestens ein Synchronisierzeichen und damit auch mindestens
ein Flankenwechsel in jeder Richtung erfolgt.
[0009] Häufig ist der Zeitpunkt, zu dem nach dem Rücksatzen des Datenflipflops 1 dieses
über den Takteingang wieder gesetzt wird, ohne Bedeutung. Für diesen Fall wird dem
ersten Datenflipflop 1 ein zweites Datenflipflop 3 nachgeschaltet. Der Dateneingang
D dieses zweiten Datenflipflops 3 ist mit dem Ausgang Q des ersten Datenflipflops
1 und der Takteingang des zweiten Datenflipflops 3 mit dem Ausgang Q des Frequenzteilers
2 verbunden. Immer dann, wenn das erste Datenflipflop 1 zurückgesetzt wird, wird dessen
letzter Wert in das zweite Datenflipflop 3 übemommen. Am Ausgang Q des zweiten Datenflipflops
3 liegt damit solange der logische Wert "1" an, solange auf der Datenleitung Data
Daten übertragen werden. Erst wenn auf der Datenleitung Data während einer durch den
Frequenzteiler 2 und die Taktfrequenz f bestimmten Zeit kein Datenwechsel mehr erfolgt,
wird das zweite Datenflipflop 3 auf "0" zurückgesetzt. Der Frequenzteiler 2 kann in
bekannter Weise aus hintereinandergeschalteten Datenflipflops aufgebaut werden. Dabei
ist jeweils der Takteingang des nachfolgenden Datenflipflops mit dem Datenausgang
Q des vorangehenden Datenflipflops verbunden; der Dateneingang D eines jeden Datenflipflops
ist mit seinem invertierten Ausgang Q verbunden. Damit erhält man eine Diskriminatorbaugruppe
10, bestehend aus erstem Datenflipflop 1, Frequenzteiler 2 und zweitem Datenflipflop
3, die ausschließlich aus gleichartigen Datenflipflops aufgebaut ist
[0010] Anstelle des ersten Datenflipflops 1 kann auch eine andersartig aufgebaute Erkennungsschaltung
vorhanden sein. Beispielsweise kann der mit der Datenleitung Data verbundene Eingang
dieser Erkennungsschaltung so ausgebildet sein, daß die Schaltung sowohl auf steigende,
wie auch auf fallende Flanken anspricht Der Eingang kann auch so ausgebildet sein,
daß der Dateninhalt des auf der Datenleitung Data übertragenen Signals soweit ausgewertet
wird, daß erkennbar ist ob wirklich ein echter Informationsgehalt vorliegt oder ob
nur durch die besondere Art der Codierung trotz eines inhaltlosen Signals ständig
Pegelwechsel auftreten.
[0011] Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist die anhand der Figur 1 beschriebene Diskriminatorbaugruppe
10 zur Überwachung einer großen Baueinheit eingesetzt Die ganze Schaltung kann dann
gegebenenfalls mit weiteren Baugruppen in einer einzigen integrierten Schaltung zusammengefaßt
werden. Dabei kann, wie im folgenden gezeigt wird, die Funktion der gesamten integrierten
Schaltung von außen überprüft werden, ohne daß hierzu zusätzliche Anschlüsse erforderlich
sind.
[0012] An die Stelle der zu überwachenden Datenleitung Data im Beispiel nach Figur 1 tritt
im Beispiel nach Figur 2 eine Mehrzahl von Datenleitungen D, ... D
n, wovon die Datenleitungen D
1, D, D
n-
1 und -D
nin der Figur eingezeichnet sind. Zwischen die Datenleitungen D, ... D
n und den Dateneingang der Diskriminatorbaugruppe 10 ist ein Multiplexer 5 eingefügt
Damit können von einer Diskriminatorbaugruppe 10 je nach Ansteuerung des Multiplexers
5 wahlweise die einzelnen Leitungen überwacht werden. Ein weiterer Dateneingang D
n+1 des Multiplexers 5 ist mit einem festen Potential verbunden, das dem logischen Wert
"0" entspricht Dadurch wird auch die Überprüfung des Multiplexers 5 und der Diskriminatorbaugruppe
10 möglich. Im störungsfreien Betrieb, wenn auf allen Datenleitungen Daten ausgetauscht
werden, ist nämlich der Ausgang A der Diskriminatorbaugruppe 10, der mit dem Ausgang
Q des zweiten Datenflipflops 3 verbunden ist, ständig auf dem logischen Wert "1".
Am Ausgang A erscheint deshalb bei störungsfreiem Betrieb nur dann der logische Wert
"0", wenn die Diskriminatorbaugruppe 10 über den Multiplexer 5 mit dessen Dateneingang
D
n+1 verbunden ist
[0013] Die Auswahl der durch den Multiplexer 5 zur Diskriminatorbaugruppe 10 durchgeschalteten
Datenleitung erfolgt von einem Steuerteil 6 aus über Adressleitungen 8. Das Steuerteil
6 ist an einen Steuerdatenbus 9 angeschlossen. Das Steuerteil 6 und die Diskriminatorbaugruppe
10 erhalten über die Taktleitung Clock von außerhalb der integrierten Schaltung einen
Takt Das Steuerteil 6 ist in erster Linie zur Steuerung einer Koppelfeldeinrichtung
4 vorgesehen, mit der es durch Steuerleitungen 7 verbunden ist Die Datenleitungen
D, bis D
nsind mit den Ausgängen der Kappelfeldeinrichtung 4 verbunden. Über den für die Ansteuerung
und Überwachung der Koppelfeldeinrichtung 4 ohnehin erforderlichen Steuerdatenbus
9 kann damit auch der Multiplexer 5 angesteuert und über den mit dem Steuerteil 6
verbundenen Ausgang A der Diskriminatorbaugruppe 10 das Ergebnis der Überwachung der
Ausgangsleitungen D, bis D
n abgefragt werden.
[0014] Die anhand der Figur 2 beschriebene integrierte Schaltung ist für die Vermittlung
breitbandiger Signale, beispielsweise für Bildfemsprechverbindungen, vorgesehen. In
der gesamten Vermittlung ist eine Mehrzahl gleichartiger Koppelfeldeinrichtungen vorhanden.
Jede vermittelte Verbindung läuft über mehrere hintereinander geschaltete Koppelfeldeinrichtungen,
wobei aber von außen nicht erkennbar ist, welcher von mehreren möglichen Wegen tatsächlich
gewählt ist. Tritt ein Fehler auf, so ist es in erster Linie erforderlich, diesen
Fehler zu lokalisieren. Hierzu ist die beschriebene Überwachungsschaltung besonders
geeignet
1. Überwachungsschaltung für Digitalsignale in einer getakteten Schaltung, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Erkennungsschaltung (1) vorhanden ist, die Änderung des Dateninhalts
des zu überwachenden Digitalsignals feststellt, daß ein Frequenzteiler (2) vorhanden
ist, dessen Eingang mit einer Taktleitung der Schaltung verbunden ist und dessen Ausgang
mit einem Rücksetzeingang (CI) der Erkennungsschaltung (1) verbunden ist.
2. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Erkennungsschaltung
(1) eine Speichereinrichtung (3) nachgeschaltet ist, deren Dateneingang (D) mit dem
Ausgang (Q) der Erkennungsschaltung - (1) und deren Takteingang mit dem Ausgang des
Frequenzteilers (2) verbunden ist.
3. Überwachungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungsschaltung
(1) ein Datenflipflop (D-FF) mit einem Rücksetzeingang (Cl), einem Takteingang und
einem Dateneingang (D) ist, an dessen Dateneingang (D) der logische Wert "l" anliegt,
und an dessen Takteingang das zu überwachende Signal anliegt.
4. Überwachungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Multiplexeinrichtung (5) vorhanden ist, über die wahlweise eines von mehreren
zu überwachenden Signalen an den Eingang der Erkennungsschaltung (1) anschaltbar ist.
5. Überwachungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß über einen weiteren
Eingang der Multiplexeinrichtung (5) ein fester logischer Wert an den Eingang der
Erkennungsschaltung (10) anschaltbar ist.
6. Überwachungsschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge
der Multiplexeinrichtung (5) mit den Ausgängen einer Koppelfeldeinrichtung (4) verbunden
sind.